基於蛋白質組晶片的全局性新酶發現技術的建立

《基於蛋白質組晶片的全局性新酶發現技術的建立》是依託上海交通大學，由陶生策擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於蛋白質組晶片的全局性新酶發現技術的建立
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陶生策
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

任何已知物種的基因組中均有相當一部分基因（18％-29％）所編碼的蛋白質具有酶學活性，這些酶涉及到了幾乎所有的細胞過程和代謝反應，並且與疾病和醫藥密切相關。全基因組序列測定為從蛋白質組層次進行新酶的發現研究提供了可能，同時也提出了迫切的要求。但是目前缺乏從事這方面研究的有效技術手段。蛋白質組晶片具有從蛋白質組層次進行新酶發現的潛力，但是需要對常規的實驗模式進行突破。針對酶發現研究的急迫性，本項目將利用蛋白質組晶片的高通量、快速平行分析的優勢，在已有的大腸桿菌蛋白質組晶片技術平台的基礎上，以DNA酶的全局性發現為目標，初步建立基於蛋白組晶片的新酶發現技術。

結題摘要

本項目已建立一種可在蛋白質組水平上對具有特定酶活的蛋白質進行高通量、快速和低成本發現的技術。 該技術基於蛋白質組晶片，一次純化所得到的蛋白質足可以用於2,000片以上的蛋白質組晶片的製備，因而具有明顯的優勢：首先，蛋白質和底物用量少。對蛋白質和底物的需求量相比於常規的生化技術至少要減少1,000倍，可以大大降低實驗的成本；其次，實驗周期短。通常在幾個小時到1天內即可完成一種酶的初步篩查，比傳統的方法縮短几十到幾百倍；最後，靈活並且有較強的通用性。採用該技術可以在一次實驗中進行多種底物和多種反應條件的比較。如轉換到一種新酶的篩查，只需設計新的底物和反應條件而無需重新純化蛋白質。可從方便的從一種蛋白質組晶片，如大腸桿菌蛋白質組晶片，切換到釀酒酵母蛋白質組晶片和人蛋白質組晶片，從而可在不同的物種中尋找同種或同類酶。基於我們具備的成熟的大腸桿菌蛋白質組晶片實驗平台；DNA酶活力分析的簡便性以及前期DNA限制性內切酶實驗的成功，我們將大腸桿菌蛋白質組晶片與DNA酶的發現相結合，建立起了基於蛋白質組晶片的新酶發現技術，發現了一種新的DNA酶，並對其進行了詳細的功能驗證。 具體的研究成果包括標準本基金資助的SCI論文11篇，核心期刊論文2篇，申請專利8項，培養博士後1名、研究生4名。